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WPEIF 2019 - Evolução do testbed FIBRE

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FIBRE updates - presented at WPEIF 2019

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WPEIF 2019 - Evolução do testbed FIBRE

  1. 1. Evolução do testbed FIBRE Gustavo Hermínio de Araújo, Marcos Felipe Schwarz, Luiz Eduardo Folly de Campos, Leandro Neumann Ciuffo, Michael Prieto Hernandez, Gustavo Neves Dias RNP Rede Nacional de Ensino e Pesquisa WPEIF 2019 - Workshop de Pesquisa Experimental da Internet do Futuro
  2. 2. 2 Evolução do testbed FIBRE • Framework de Controle • Portal de Experimentação • Backbone FIBREnet • Automação DevOps • FIBRE in-a-box • Indústria 4.0
  3. 3. 3 2018 Novo Framework de Controle ̶ Baseado no OMF-6 (ORBIT Management Framework) ̶ Substituiu o antigo OCF 2017 2019 Planejamento Desenvolvimento 2016 Operação Implantação OMF-6
  4. 4. 4 OMF6 – Vantagens ̶ Arquitetura Modular ̶ Facilidade de inclusão de novos recursos ̶ Gerenciamento efetivo centralizado ̶ Automação de experimentos ̶ Permissionamento de usuários
  5. 5. 5 OMF6 – Arquitetura
  6. 6. 6 Ciclo de vida de um Recurso 6 Novo Recurso instalado UFPE - - - - - - - - - - - - - - - - - - UFBA - - - - - - - - - - - - - - - - - -
  7. 7. 7 Portal de Experimentação ̶ 100% desenvolvido pela equipe FIBRE ̶ Permite criar Projetos ̶ Criar experimentos (slices) ̶ Reservar recursos por um período específico ̶ Ativar e controlar os recursos ̶ Acessar a console quando aplicável ̶ Criar usuários, grupos e delegar permissões
  8. 8. 8 Portal – Login
  9. 9. 9 Portal – Autenticação e Permissões
  10. 10. 10 Portal – Projetos
  11. 11. 11 Portal – Criando um projeto
  12. 12. 12 Portal – Criando um projeto
  13. 13. 13 Portal – Membros do projeto
  14. 14. 14 Portal – Criando um experimento
  15. 15. 15 Portal – Criando um experimento
  16. 16. 16 Portal – Adicionando VMs
  17. 17. 17 Portal – VLAN
  18. 18. 18 Portal – Topologia da rede
  19. 19. 19 Portal – Edição da Topologia
  20. 20. 20 Portal – Resumo
  21. 21. 21 Portal – Reserva dos Recursos
  22. 22. 22 Portal – Reserva dos Recursos
  23. 23. 23 OMF6 – Reserva dos Recursos 23
  24. 24. 24 Portal – Scripts de Experimentação
  25. 25. 25 Portal – Execução de Script 25
  26. 26. 26 Portal – Execução de Script
  27. 27. 27 Portal – Script de Desativação
  28. 28. 28 Portal – Acesso à Console
  29. 29. 29 Portal – Acesso à Console
  30. 30. 30 O Backbone FIBREnet
  31. 31. 31 FIBREnet – Plano de Dados 31 ̶ 10 Switches SDN openflow ̶ 15 enlaces de 1G no backbone para o Plano de Dados ̶ 1 VPLS de 1G para o Plano de Controle
  32. 32. 32 FIBREnet – Obstáculos ̶ Vazão limitada a 1Gbps fisicamente ̶ Falta de suporte a OpenFlow 1.3 ̶ Firmware dos equipamentos sem horizonte de evolução previsto
  33. 33. 33 FIBREnet – Solução ̶ SDN Overlay (IDS): • Hardware Aberto - Switches Whitebox • Software Aberto: • SO Linux – Fedora 27 • Aceleração de processamento de pacotes – DPDK (Intel) • Switches virtuais – Open vSwitch • Orquestração de redes virtuais – Portal SOLO
  34. 34. 34 FIBREnet – Migração Ilha de experimentação Datacom OpenFlow switch switches OpenFlow VM Server Instituição de ensino e pesquisa Top of Rack switch Bckbone Nós sem fio Supermicro SuperServer Whitebox PoP RNP FIBREnet
  35. 35. 35 FIBREnet – Migração Ilha de experimentação Datacom OpenFlow switch switches OpenFlow VM Server Instituição de ensino e pesquisa Top of Rack switch Bckbone Nós sem fio Supermicro SuperServer Whitebox Replica em Open vSwitch PoP RNP FIBREnet
  36. 36. 36 FIBREnet – Migração Ilha de experimentação switches OpenFlow VM Server Instituição de ensino e pesquisa PoP RNP Top of Rack switch Bckbone Nós sem fio FIBREnet Datacom OpenFlow switch Supermicro SuperServer Whitebox Replica em Open vSwitch
  37. 37. 37 FIBREnet – Migração Ilha de experimentação switches OpenFlow VM Server Instituição de ensino e pesquisa PoP RNP Top of Rack switch Bckbone Nós sem fio FIBREnet Datacom OpenFlow switch Supermicro SuperServer Whitebox Replica em Open vSwitch
  38. 38. 38 FIBREnet – Migração Ilha de experimentação switches OpenFlow VM Server Instituição de ensino e pesquisa PoP RNP Top of Rack switch Bckbone Nós sem fio FIBREnet Datacom OpenFlow switch Supermicro SuperServer Whitebox Replica em Open vSwitch
  39. 39. 39 FIBREnet – IDS SOLO
  40. 40. 40 FIBREnet - Nova Arquitetura ̶ Interfaces de 10Gbps ̶ Encaminhamento próximo ao de switches tradicionais, com menor custo ̶ Suporte a OpenFlow 1.0 a 1.5 ̶ Maior flexibilidade para topologias advinda da virtualização de redes ̶ Herança de roadmap Open vSwitch
  41. 41. 41 Automação DevOps UFRJ UFG UFBA UFSCar FIBREnet 16x = 100+ equipamentos
  42. 42. 42 Automação - Procedimentos ̶ Capacitação prévia de operadores ̶ Instalação da pilha de software ̶ Documentação ̶ Capacitação de operação e manutenção ̶ Inclusão de novas funcionalidades
  43. 43. 43 Automação - Frentes de trabalho ̶ Máquinas físicas (baremetal) ̶ Configuração de hosts e aplicações ̶ Conteinerização ̶ Integração e entrega contínua (CI/CD)
  44. 44. 44 Máquinas Físicas ̶ Operação remota e automatizada ̶ Acesso remoto ao terminal ̶ Controle de energia e reset ̶ Instalação do SO remotamente
  45. 45. 45 Máquinas Físicas MAAS: ̶ Facilidade de uso ̶ Rico em funcionalidades ̶ Discovery, registro e ciclo de vida de servidores BareMetal ̶ Cobre todos os servidores e whiteboxes do FIBRE ̶ 1 MAAS por PoP, para instalações a atualizações
  46. 46. 46 Gerência de configuração Ambiente FIBRE via Ansible ̶ Rápida assimilação ̶ Suporta NEs de rede e servidores ̶ Arquitetura “Agentless” ̶ Execução de tarefas em receitas reprodutíveis (Playbooks) ̶ Personalização via Modelos e Parâmetros ̶ Instalações, atualizações e recuperações
  47. 47. 47 Conteinerização Docker ̶ Substituição de VMs por Conteineres Docker ̶ Redução no consumo de recursos ̶ Infraestrutura imutável ̶ Agilidade e confiabilidade em mudanças ̶ Orquestração via Kubernetes ̶ Auto-regeneração via Kubernetes ̶ Alta disponibilidade via Kubernetes
  48. 48. 48 Integração e entrega contínua (CI/CD) ̶ Evitar retrabalhos em conflitos de “merges” ̶ Agilidade para novas funcionalidades ̶ Descoberta rápida de bugs ̶ Implementação ágil de atualizações críticas ̶ Base para futura instalação contínua
  49. 49. 49 Integração e entrega contínua (CI/CD) ̶ GitLab: controle de versão de código ̶ Jenkins: automação e orquestração do processo de CI/CD ̶ Nexus: repositórios para os artefatos de software e configurações ̶ SonnarQube: qualidade do código via análise e teste de execução ̶ Ansible: implantação em ambiente de homologação para validação final
  50. 50. 50 Workflow CI/CD
  51. 51. 51 FIBRE in-a-box / FIBRE in-a-laptop ̶ FIBRE versão “portátil” ̶ Ilha mínima + Framework + Portal ̶ Recursos virtualizados ̶ Nós de computação em containeres ̶ Rede emulada ̶ Recursos dedicados ̶ Sem autenticação ̶ Salvar e Exportar Switches OpenFlow VMs Server Switch ToR Nós sem fio
  52. 52. 52 Sinergias – FIBRE 2.0 (As-Is) Instituição 3 Instituição 16 Abordagem BYOR Hardware Heterogêneo Instituição 1 Instituição 2 Internet Pública Servidor VMs Switch OpenFlow APs Wi-Fi Usuários: Pesquisadores e Estudantes ... Rede isolada Descrição do Experimento (Script OEDL) Loren ipson nono Loren ipson nono oren ipson nono Portal de Experimentação Link L2 UE Link L2 EUA
  53. 53. 53 Sinergias – 2019-2020 Roadmap Instituição 1 Instituição 2 Instituição 3 Instituição N Internet Pública Portal de Experimentação Repositório de Experimentos (Marketplace OEDL) Sensores IoT Kit SDR ... Link L2 EUA Link L2 UE testbed CloudNEXT (servidores bare-metal) Usuários: Pesquisadores e Estudantes e PMEs Nuvem RNP Rede isolada Topologia customizável (full networking slicing) Descrição do Experimento (Script OEDL) Loren ipson nono Loren ipson nono oren ipson nono Servidor VMs Switch OpenFlow APs Wi-Fi
  54. 54. 54 Sinergias – FIBRE “2.1” ̶ Aplicações Distribuídas • FUTEBOL • http://www.ict-futebol.org.br ̶ Infraestruturas de Cloud • CloudNext • http://cloudlab-barsil.rnp.br/testbed ̶ Infraestruturas de IoT • Ind4FIBRE
  55. 55. 55 Ind4FIBRE – Indústria 4.0 ̶ Motivação • Fomento de tecnologias para a Industria 4.0 ̶ Coordenação • INESC P&D Brasil ̶ Financiamento • ABDI - Agência Brasileira de Desenvolvimento Industrial ̶ Objetivo • Experimentação em ambiente real em IoT para a indústria
  56. 56. 56 Ind4FIBRE – Novas Ilhas Roteadores Wi-Fi Máquinas Virtuais e Switches programáveis UFPE UFES UFFUFRJCPqD USP UFSCar RNP UFG UFPA UFMG UFRGS UNIFACS UFBA UFU PUC-RS SC UFSC Sensores para Industria 4.0 - Laboratório de Robótica (LAR) - Laboratório de Engenharia de Sistemas (LABESys) - Ambiente de Simulação
  57. 57. 57 Ind4FIBRE – Arquitetura Portal FIBRE Sensores e atuadores instalados na UFSC Sensores e atuadores instalados na UFBA Repositório de dados coletados pelos sensores, em cada experimento Software FlexSim consome os dados para gerar simulações Rede FIBRE
  58. 58. 58 Ind4FIBRE – Desenvolvimento ̶ 1 vaga para Desenvolvedor de RC ̶ Bolsa para doutorando ou mestrando ̶ Integração dos recursos do Ind4FIBRE ̶ Atuação remota com eventuais viagens ̶ Inscrições até 15/05/19 pelo link: http://programadebolsas.inescbrasil.org.br/index.php/pt/
  59. 59. 59 Conclusão • Novo Framework de Controle • Novo Portal de Experimentação • Novo Backbone FIBREnet • Iniciativas de Automação DevOps • Futuro FIBRE in-a-box • Sinergia Indústria 4.0
  60. 60. • Aberto para toda a comunidade acadêmica • www.fibre.org.br • portal.fibre.org.br • www.facebook.com/fibre.testbed • info@fibre.org.br 4º Workshop do testbed FIBRE e CloudNEXT Para conhecer mais
  61. 61. Obrigado! 61 Luiz Eduardo Folly de Campos Diretoria de Pesquisa e Desenvolvimento – RNP luiz.campos@rnp.br

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